Question

某電鍍銅廠有兩種廢水，分別含有CN^-和Cr₂O₇^2-等有毒離子，擬用NaClO和Na₂S₂O₃按照下列流程進(jìn)行處理．

請(qǐng)完成下列填空：
（1）HCN有劇毒，電子式是

 

，其分子屬于

 

（填“極性”、“非極性”）分子．
（2）表示原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)有：原子結(jié)構(gòu)示意圖、核外電子排布式、軌道表示式．從中選擇最詳盡描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方式，來(lái)表示氧原子的最外層電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：

 

，其中最外層有

 

種不同能量的電子．
（3）下列事實(shí)能說(shuō)明氯與硫兩元素非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的是

 

．
a．相同條件下水溶液的pH：NaClO＞Na₂S₂O₃      b．還原性：H₂S＞HCl
c．相同條件下水溶液的酸性：HClO₃＞H₂SO₃      d．穩(wěn)定性：HCl＞H₂S
（4）寫(xiě)出流程③的離子方程式為：

 

．
（5）反應(yīng)③中，每消耗0.5mol Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

 

；
（6）取少量待測(cè)水樣于試管中，加入NaOH溶液觀察到有藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)加至不再產(chǎn)生藍(lán)色沉淀為止，再向溶液中加入足量Na₂S溶液，藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉淀，解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,元素周期律的作用,氧化還原反應(yīng)的計(jì)算

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）HCN是共價(jià)化合物，根據(jù)電子式的書(shū)寫(xiě)方法來(lái)回答，不同元素之間形成的化學(xué)鍵極性共價(jià)鍵，該鍵形成的不對(duì)稱分子是極性分子；
（2）軌道表示式可以詳盡描述氧原子的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方式；
（3）比較非金屬元素的非金屬性強(qiáng)弱，可根據(jù)單質(zhì)之間的置換反應(yīng)、對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的酸性、氫化物的穩(wěn)定性等角度判斷；
（4）在酸性環(huán)境下，重鉻酸根離子可將硫代硫酸根離子氧化，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式；
（5）利用反應(yīng)：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺=6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O來(lái)計(jì)算每0.5molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；
（6）根據(jù)銅離子與氫氧根離子反應(yīng)生成沉淀及沉淀的轉(zhuǎn)化來(lái)分析．

解答： 解：（1）HCN是共價(jià)化合物，電子式為：，不同元素之間形成的化學(xué)鍵極性共價(jià)鍵，該鍵形成的不對(duì)稱分子是極性分子，
故答案為：；極性；
（2）軌道表示式可以詳盡描述氧原子的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方式，即，從該軌道表示式可以看出：最外層有2種不同能量的電子，
故答案為：2；
（3）a．相同條件下水溶液的pH：NaClO＞Na₂S₂O₃，則酸性是：HClO＜H₂S₂O₃，但是元素對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱才能說(shuō)明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)，故a錯(cuò)誤；
 b．還原性：H₂S＞HCl，即氯氣與H₂S能發(fā)生置換反應(yīng)，說(shuō)明氯氣的氧化性大于S，元素的非金屬性Cl大于S，故b正確；
c．相同條件下水溶液的酸性：HClO₃＞H₂SO₃，但是元素對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱才能說(shuō)明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)，故c錯(cuò)誤；
d．元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，氯化氫比硫化氫穩(wěn)定，穩(wěn)定性：HCl＞H₂S，故d正確；
故選bd；
（4）在酸性環(huán)境下，重鉻酸根離子氧化性可將硫代硫酸根離子氧化為硫酸根離子，自身被還原為Cr³⁺，即3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺=6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O，
故答案為：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺=6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O；
（5）根據(jù)反應(yīng)：3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺=6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O，每4molCr₂O₇^2-被還原轉(zhuǎn)移的電子是24mol，所以每0.5molCr₂O₇^2-轉(zhuǎn)移的電子數(shù)3.0N_A（或1.806×10²⁴），故答案為：3.0N_A（或1.806×10²⁴）；
（6）因銅離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，CuS比Cu（OH）₂更難溶，則加入Na₂S溶液能發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，
故答案為：待檢水樣中還有Cu²⁺，加堿發(fā)生Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓，再加入Na₂S溶液，CuS比Cu（OH）₂更難溶，則發(fā)生Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq），使沉淀向更難溶方向轉(zhuǎn)化．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的分離和提純方法、氧化還原反應(yīng)，注重了化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系，學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)利用物質(zhì)的性質(zhì)、元素的化合價(jià)、電子守恒等來(lái)解答．